RU2371434C1 - 2-(9-anthrylmethyl)amino-1[2-(1-pyrrolidinyl)ethyl]benzimidazole-fluorescent chemosensor on h+cations - Google Patents

2-(9-anthrylmethyl)amino-1[2-(1-pyrrolidinyl)ethyl]benzimidazole-fluorescent chemosensor on h+cations Download PDF

Info

Publication number
RU2371434C1
RU2371434C1 RU2008122666/04A RU2008122666A RU2371434C1 RU 2371434 C1 RU2371434 C1 RU 2371434C1 RU 2008122666/04 A RU2008122666/04 A RU 2008122666/04A RU 2008122666 A RU2008122666 A RU 2008122666A RU 2371434 C1 RU2371434 C1 RU 2371434C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cations
amino
benzimidazole
ethyl
pyrrolidinyl
Prior art date
Application number
RU2008122666/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Евгеньевич Толпыгин (RU)
Иван Евгеньевич Толпыгин
Вера Алексеевна Анисимова (RU)
Вера Алексеевна Анисимова
Юрий Владимирович Ревинский (RU)
Юрий Владимирович Ревинский
Александр Дмитриевич Дубоносов (RU)
Александр Дмитриевич Дубоносов
Владимир Александрович Брень (RU)
Владимир Александрович Брень
Владимир Исаакович Минкин (RU)
Владимир Исаакович Минкин
Original Assignee
Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" filed Critical Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет"
Priority to RU2008122666/04A priority Critical patent/RU2371434C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2371434C1 publication Critical patent/RU2371434C1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to new derivatives of 1,2-disubstituted 2-aminobezimidazole, and more specifically to 2-(9-anthrylmethyl)amino-1-[2-(1-pyrrolidinyl)ethyl]benzimidazole of formula I:
Figure 00000007
, which have properties of fluorescent chemosensor on H+ cations.
EFFECT: obtaining new fluorescent chemosensor on H+ cations.
1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к новым производным ряда 1,2-дизамещенных 2-аминобензимидазола бензимидазолов, а именно к 2-(9-антрилметил)амино-1-[2-(1-пирролидинил)этил]бензимидазолу формулы I:The invention relates to new derivatives of a number of 1,2-disubstituted 2-aminobenzimidazole benzimidazoles, namely to 2- (9-anthrylmethyl) amino-1- [2- (1-pyrrolidinyl) ethyl] benzimidazole of the formula I:

Figure 00000001
Figure 00000001

обладающему свойствами флуоресцентного хемосенсора на катионы Н+.possessing the properties of a fluorescent chemosensor for H + cations.

В настоящее время достаточно большое количество соединений, представленных авторами как эффективные хемосенсоры на катионы водорода (J.F.Callan, A.P.de Silva, D.C.Magri. Luminescent sensors and switches in the early 21st century. Tetrahedron, 2005, №36, p.8551-8558; B.A.Брень. Флуоресцентные и фотохромные хемосенсоры. Успехи химии, 2001, №12, с.1152-1174; В. Valeur, I. Leray. Design principles of fluorescent molecular sensors for cation recognition. Coord. Chem. Rev., 2000, v.205, №1, p.3-40), содержат рецептор, комплексообразующий фрагмент, ответственный за избирательное связывание субстрата, и флуорофор, так называемый «сигнальный» фрагмент молекулы хемосенсора, оптические свойства которого меняются при взаимодействии рецептора с субстратом. Функцию рецепторов в протонных хемосенсорах выполняют различные азотсодержащие структуры - азагетероциклы, азакраунэфиры, азаподанды, каликсарены. В большинстве случаев в этих системах проявляется так называемый РЕТ-эффект (Photoinduced Electron Transfer) - фотоиндуцируемый перенос электрона (G.J.Kavarnos. Fundamentals of Photoinduced Electron Transfer. NY, Wiley-VCH, 1993, 359 p.). Рецептор у сенсора, основанный на РЕТ-эффекте, является донором электронов, а флуорофор - акцептором. При возбуждении молекулы происходит перенос электрона с высшей занятой молекулярной орбитали (ВЗМО) флуорофора на низшую свободную молекулярную орбиталь (НСМО). Это позволяет осуществиться электронному переходу с ВЗМО донора-рецептора на ВЗМО акцептора-флуорофора, тем самым вызывая тушение флуоресценции последнего. При комплексообразовании происходит резкое снижение уровня энергии ВЗМО рецептора, приводящее к тому, что перенос электрона на ВЗМО флуорофора становится энергетически невыгодным. Происходит свободный переход возбужденного электрона с НСМО на ВЗМО флуорофора и сенсор начинает флуоресцировать. Эффективность таких хемосенсоров оценивается двумя факторами - степенью изменения исходной интенсивности флуоресценции при добавлении субстрата и селективностью обнаружения определенного катиона.Currently, a fairly large number of compounds are presented by the authors as effective chemosensors for hydrogen cations (JFCallan, APde Silva, DCMagri. Luminescent sensors and switches in the early 21st century. Tetrahedron, 2005, No. 36, p.8551-8558; BABren, Fluorescent and photochromic chemosensors, Advances in Chemistry, 2001, No. 12, pp. 152-1174; B. Valeur, I. Leray. Design principles of fluorescent molecular sensors for cation recognition. Coord. Chem. Rev., 2000, v .205, No. 1, p.3-40), contain a receptor, a complexing fragment responsible for the selective binding of the substrate, and a fluorophore, the so-called “signal” fragment of the chemosensor molecule whose optical properties change when the receptor interacts with the substrate. The function of receptors in proton chemosensors is performed by various nitrogen-containing structures - azaheterocycles, azacraunethers, azapodandes, calixarenes. In most cases, the so-called PET effect (Photoinduced Electron Transfer) is manifested in these systems - photoinduced electron transfer (G.J. Kavarnos. Fundamentals of Photoinduced Electron Transfer. NY, Wiley-VCH, 1993, 359 p.). The receptor at the sensor, based on the PET effect, is an electron donor, and the fluorophore is an acceptor. When a molecule is excited, an electron is transferred from the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the fluorophore to the lower free molecular orbital (LUMO). This allows an electronic transition from the HOMO of the donor receptor to the HOMO of the acceptor-fluorophore, thereby causing quenching of the fluorescence of the latter. During complexation, a sharp decrease in the energy level of the HOMO receptor occurs, which leads to the fact that electron transfer to the HOMO fluorophore becomes energetically disadvantageous. There is a free transition of the excited electron from LUMO to the HOMO of the fluorophore and the sensor begins to fluoresce. The effectiveness of such chemosensors is evaluated by two factors - the degree of change in the initial fluorescence intensity upon addition of the substrate and the selectivity of detection of a specific cation.

Высокий интерес к хемосенсорным системам для определения содержания катионов Н+ вызван возможностью их использования для определения основности различных физиологических объектов (X.Gao, Y.Zhang, В.Wang. New boronic acid fluorescent reporter. Compounds. 2. A naphthalene-based on-off sensor functional at physiological pH, Org. Lett., 2003, №24, p.4615-4618). Вместе с тем диалкиламиноаклильные производные бензимидазол-2-амина и антрацена интересны с точки зрения собственной биологической активности (С.Wang, J.-G.Delcros, J.Biggerstaff, О.Phanstiel. Molecular requirements for targeting the polyamine transport system. Synthesis and biological evaluation of polyamine-anthracene conjugates. J. Med. Chem., 2003, №13, p.2672-2682; R.A.Gardner, J.-G.Delcros, F.Konate, F.Breitbeil, B.Martin, M.Sigman, M.Huang, O.Phanstiel. N1-Substituent effects in the selective delivery of polyamine conjugates into cells containing active polyamine transporters. J. Med. Chem., 2004, №24, р.6055-6069; В.А.Анисимова, И.Е.Толпыгин, В.И.Минкин, А.А.Спасов, А.В.Степанов, Н.В.Арькова, Л.В.Науменко, В.И.Петров. Соли 9-замещенных 2-галогенфенилимидазо[1,2-а]бензимидазолов и галогениды 1-замещенных 3-галогенфенацил-2-аминобензимидазолия, а также их композиции, обладающие гемореологическими свойствами. Патент РФ № 2290404, 2006 г.).High interest in chemosensory systems for determining the content of H + cations is caused by the possibility of their use for determining the basicity of various physiological objects (X. Gao, Y. Zhang, B. Wang. New boronic acid fluorescent reporter. Compounds. 2. A naphthalene-based on- off sensor functional at physiological pH, Org. Lett., 2003, No. 24, p. 4615-4618). At the same time, dialkylaminoaclyl derivatives of benzimidazole-2-amine and anthracene are interesting in terms of their own biological activity (C. Wang, J.-G. Delcros, J. Biggerstaff, O. Panstiel. Molecular requirements for targeting the polyamine transport system. Synthesis and biological evaluation of polyamine-anthracene conjugates. J. Med. Chem., 2003, No. 13, p. 2672-2682; RAGardner, J.-G. Delcros, F. Konate, F. Breitbeil, B. Martin, M. Sigman , M. Huang, O. Panstiel. N 1- Substituent effects in the selective delivery of polyamine conjugates into cells containing active polyamine transporters. J. Med. Chem., 2004, No. 24, p. 6055-6069; B.A. Anisimova, I.E. Tolpygin, V.I. Minkin, A.A. Spasov, A.V. Stepanov, N.V. Arkova, L.V. Naumenko, V.I. Petrov. 9-substituted 2- salts halogenophenyl midazo [1,2-a] benzimidazoles and halides of 1-substituted 3-galogenfenatsil-2-aminobenzimidazole, and their compositions having rheological properties. № RF Patent 2290404, 2006 YG).

В 2003 году 2-метил-6-(4-метил-1-пиперазинил)бензо[de]изохинолин-1,3-дион был предложен авторами (J.Gan, K.Chen, C.-P.Chang, H.Tian, Luminescent properties and photo-induced electron transfer of naphthalimides with piperazine substituent. Dyes and Pigments, 2003, p.21-28) как эффективный флуоресцентный сенсор на катионы H+. При взаимодействии данного соединения с кислотой (однако авторы в данной статье умалчивают, какая именно кислота была использована) происходит увеличение исходной флуоресценции в 76 раз. Селективность сенсора не исследовалась.In 2003, 2-methyl-6- (4-methyl-1-piperazinyl) benzo [de] isoquinoline-1,3-dione was proposed by the authors (J. Gan, K. Chen, C.-P. Chang, H. Tian, Luminescent properties and photo-induced electron transfer of naphthalimides with piperazine substituent. Dyes and Pigments, 2003, p.21-28) as an effective fluorescent sensor for H + cations. When this compound interacts with an acid (however, the authors in this article are silent about which acid was used), the initial fluorescence increases by a factor of 76. Sensor selectivity has not been investigated.

Синтезированный и исследованный хемосенсор на катионы H+ - 2,7-бис(4-диметиламинофенил)-9-(циклогептатриенилиден)флуорен (Z.Wang, G.Zheng, P.Lu. 9-(Cycloheptatrienylidene)fluorene derivative: remarkable ratiometric pH sensor and computing switch with NOR logic gate. Org. Lett., 2005, №17, p.3669-3672) - представляет собой очень интересный с точки зрения сенсорной динамики класс соединений. При изменении рН раствора (использовалась серная кислота), содержащего данный сенсор, от 7,06 до 4,00 происходит гашение флуоресценции в более чем четыре раза, а дальнейшее подкисление до рН 0,97 приводит к разгоранию флуоресценции в 27 раз при рН 4,00 и в 6,5 раз при рН 7,06. Подобное «включение-выключение» флуоресценции под действием рН заявлено авторами как основа для возможной записи информации.The synthesized and studied chemosensor for H + cations - 2,7-bis (4-dimethylaminophenyl) -9- (cycloheptatrienylidene) fluorene (Z. Wang, G. Zheng, P. Lu. 9- (Cycloheptatrienylidene) fluorene derivative: appreciable ratiometric pH sensor and computing switch with NOR logic gate. Org. Lett., 2005, No. 17, p.3669-3672) is a class of connections that is very interesting from the point of view of sensory dynamics. When changing the pH of the solution (sulfuric acid was used) containing this sensor from 7.06 to 4.00, the fluorescence is quenched by more than four times, and further acidification to pH 0.97 leads to a flare up of 27 times at pH 4. 00 and 6.5 times at pH 7.06. A similar "on-off" of fluorescence under the influence of pH is claimed by the authors as the basis for a possible recording of information.

Одним из наиболее эффективных флуоресцентных сенсоров на катионы Н+ является этил 4-(5-(4-(диметиламино)фенил)-1-(перфторфенил)-4,5-дигидро-3-пиразолил)бензоат (С.J.Fahrni, L.Yang, D.G.VanDerveer. Tuning the photoinduced electron-transfer thermodynamics in 1,3,5-triaryl-2-pyrazoline fluorophores: X-ray structures, photophysical characterization, computational analysis and in vivo evaluation. J. Am. Chem. Soc., 2003, №13, p.3799-3812). При протонировании однонормальной серной кислотой происходит разгорание исходной флуоресценции в 160 раз. Однако в этом случае авторами также не исследовано взаимодействие полученного сенсора с другими катионами.One of the most effective fluorescent sensors for H + cations is ethyl 4- (5- (4- (dimethylamino) phenyl) -1- (perfluorophenyl) -4,5-dihydro-3-pyrazolyl) benzoate (C.J. Fahrni, L. Yang, DGVanDerveer. Tuning the photoinduced electron-transfer thermodynamics in 1,3,5-triaryl-2-pyrazoline fluorophores: X-ray structures, photophysical characterization, computational analysis and in vivo evaluation. J. Am. Chem. Soc. , 2003, No. 13, p. 3799-3812). When protonating with normal sulfuric acid, the initial fluorescence flares up 160 times. However, in this case, the authors also did not study the interaction of the obtained sensor with other cations.

В ряду флуорофорсодержащих бензимидазолов известен 3-[2-диэтила-мино)этиламино]бензимидазо[2,1-a]бенз[de]изохинолин-7-он, проявляющий хемосенсорную активность по отношению к катионам Н+. При протонировании происходит изменение квантового выхода флуоресценции в зависимости от рН среды (А.Р. de Silva, H.Q.N.Gunaratne, P.L.M.Lynch, A.J.Patty, G.L.Spence. Luminescence and charge transfer. Part 3. The use of chromophores with ICT (internal charge transfer) excited states in the construction of fluorescent PET (photoinduced electron transfer) pH sensors and related absorption pH sensors with aminoalkyl side chains. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 1993, p.1611-1616).Among the fluorophore-containing benzimidazoles, 3- [2-diethylamino) ethylamino] benzimidazo [2,1-a] benz [de] isoquinolin-7-one is known which exhibits chemosensory activity with respect to H + cations. During protonation, the quantum yield of fluorescence changes depending on the pH of the medium (A.P. de Silva, HQNGunaratne, PLMLynch, AJPatty, GLSpence. Luminescence and charge transfer. Part 3. The use of chromophores with ICT (internal charge transfer) excited states in the construction of fluorescent PET (photoinduced electron transfer) pH sensors and related absorption pH sensors with aminoalkyl side chains. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 1993, p. 1611-1616).

В ряду 1,2-дизамещенных 2-аминобензимидазола известны соединения, обладающие различными типами биологической активности, например антигистаминным действием (M.Menzer, G.Laban, H.-G.Kazmirowski, P.Meisel, E.Kretzschmar. Verfahren zur herstellung von 2-amino-benzimidazol-derivaten. DD 281383, 1990), противовирусной (F.M.Sommen, K.J.L.M.Andries, J.E.G.Guillemont, K.P.M.-J.Meersman, J.F.A.Lacrampe, F.E.Janssens. Respiratory syncytial virus replication inhibitors. WO 0100611, 2001) и др.In the series of 1,2-disubstituted 2-aminobenzimidazole, compounds are known that have different types of biological activity, for example, antihistamine action (M. Menzer, G. Laban, H.-G. Kazmirowski, P. Meisel, E. Kretzschmar. Verfahren zur herstellung von 2-amino-benzimidazol-derivaten. DD 281383, 1990), antiviral (FMSommen, KJLMAndries, JEGGuillemont, KPM-J. Meersman, JFALacrampe, FEJanssens. Respiratory syncytial virus replication inhibitors. WO 0100611, 2001) and others .

Наиболее близким по структуре является 1-(4-фторбензил)-2-(4-пиперидил)аминобензимидазол - препарат Norastemizole, проявляющий антигистаминную активность (Y.Hong, R.P.Bakale, C.H.Senanayake. Methods for synthesizing 2-substituted imidazoles. WO 98/46571, 1998; D.A.Handley, Y.Hong, R.P.Bakale, C.H.Senanayake. Norastemizole. Drugs of the Future. 1998, vol.23, №9, p.966).The closest in structure is 1- (4-fluorobenzyl) -2- (4-piperidyl) aminobenzimidazole, a Norastemizole preparation with antihistamine activity (Y. Hong, RP Bakale, CH Senanayake. Methods for synthesizing 2-substituted imidazoles. WO 98 / 46571, 1998; DA Handley, Y. Hong, RP Bakale, CH Senanayake. Norastemizole. Drugs of the Future. 1998, vol. 23, No. 9, p. 966).

Техническим результатом изобретения является новое производное в ряду 1,2-дизамещенных 2-аминобензимидазола, проявляющее новое для этого ряда свойство высокоэффективного флуоресцентного хемосенсора на катионы Н+.The technical result of the invention is a new derivative in the series of 1,2-disubstituted 2-aminobenzimidazole, exhibiting a new for this series property of a highly efficient fluorescent chemosensor for H + cations.

Технический результат достигается соединением формулы I, синтез которого заключается во взаимодействии 2-амино-1-[2-(1-пирролидинил)этил]-

Figure 00000002
The technical result is achieved by the compound of formula I, the synthesis of which consists in the interaction of 2-amino-1- [2- (1-pyrrolidinyl) ethyl] -
Figure 00000002

бензимидазола с 9-антральдегидом и восстановлением полученного 2-(9-ан-трилметилен)амино-1-[2-(1-пирролидинил)этил]бензимидазола боргидридом натрия до 2-(9-антрилметил)амино-1-[2-(1-пирролидинил)этил]бензимидазола (I).benzimidazole with 9-anthraldehyde and reduction of the obtained 2- (9-an-trilmethylene) amino-1- [2- (1-pyrrolidinyl) ethyl] benzimidazole with sodium borohydride to 2- (9-anthrilmethyl) amino-1- [2- ( 1-pyrrolidinyl) ethyl] benzimidazole (I).

Строение всех синтезированных соединений доказано элементным анализом, данными ИК- и ЯМР 1Н спектров. В ИК-спектре соединения I, снятого в вазелиновом масле, имеется полоса валентных колебаний вторичной аминогруппы при 3320 см-1. В спектре ЯМР 1Н амина I присутствуют сигналы от протона аминогруппы в виде уширенного сигнала (δ 8,68), а также дублет от СН2-группы (δ 5,60, J 3,3 Гц), непосредственно связанной с антраценовым фрагментом.The structure of all synthesized compounds was proved by elemental analysis, data of IR and 1 H NMR spectra. In the IR spectrum of compound I, shot in liquid paraffin, there is a stretching vibration band of the secondary amino group at 3320 cm -1 . The 1 H NMR spectrum of amine I contains signals from the proton of the amino group in the form of a broadened signal (δ 8.68), as well as a doublet from the CH 2 group (δ 5.60, J 3.3 Hz) directly associated with the anthracene fragment.

Ниже приведена методика синтеза предлагаемого соединения.The following is the synthesis method of the proposed compound.

Пример 1. 2-(9-Антрилметил)амино-1-[2-(1-пирролидинил)этил]-бензимидазол (I)Example 1. 2- (9-Antrylmethyl) amino-1- [2- (1-pyrrolidinyl) ethyl] benzimidazole (I)

Смесь 2,06 г (10 ммоль) 9-антральдегида и 2,30 (10 ммоль) 2-амино-1-[2-(1-пирролидинил)этил]бензимидазола (В.А.Анисимова, Ю.В.Кощиенко, Б.М.Пятин, Н.И.Авдюнина, О.А.Самсонов, В.К.Рыков, М.К.Старовойтов. Способ получения производных 2-амино-1-аминоал-килбензимидазолов. Авторское свидетельство №1149592, 1984 г.) в 70 мл этанола кипятят в течение 6 часов. К раствору 2-(9-антрилметилен)амино-1-[2-(1-пирролидинил)этил]бензимидазола в этаноле после нагревания прибавляют 0,95 г (25 ммоль) боргидрида натрия. Раствор перемешивают, разбавляют водой и избыток боргидрида нейтрализуют уксусной кислотой. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат на воздухе. Выход 3,50 г (83,2%). Тпл=170-171° (ацетонитрил). ИК-спектр, ν, см-1: 3320, 1460, 1355. Спектр ЯМР 1Н, δ, м.д.: 0,91-1,12 (4Н, м, CH2CH2); 1,80-2,00 (4Н, м, N(CH2)2);2,60-2,73 (2Н, м, NCH2); 3,80-3,92 (2Н, м, НСH2; 5,60 (2Н, д, СН2, J 3,3 Гц); 6,96-8,54 (13Н, м, аром. Н); 8,68 (2Н, ушир. с, NH). Найдено, %: С 79,89; Н 6,75; N 13,36. C28H28N4. Вычислено, %: С 79,97; Н 6,71; N 13,32.A mixture of 2.06 g (10 mmol) of 9-anthraldehyde and 2.30 (10 mmol) of 2-amino-1- [2- (1-pyrrolidinyl) ethyl] benzimidazole (V.A. Anisimova, Yu.V. Koshchienko, B.M. Pyatin, N.I. Avdyunin, O.A.Samsonov, V.K. Rykov, M.K. Starovoitov.Method for the production of 2-amino-1-amino-alkylbenzimidazoles derivatives.Certificate No. 1149592, 1984 .) in 70 ml of ethanol is boiled for 6 hours. To a solution of 2- (9-anthrylmethylene) amino-1- [2- (1-pyrrolidinyl) ethyl] benzimidazole in ethanol, 0.95 g (25 mmol) of sodium borohydride are added after heating. The solution was stirred, diluted with water and the excess borohydride was neutralized with acetic acid. The precipitate formed is filtered off, washed with water and dried in air. Yield 3.50 g (83.2%). Mp = 170-171 ° (acetonitrile). IR spectrum, ν, cm -1 : 3320, 1460, 1355. NMR spectrum 1 H, δ, ppm: 0.91-1.12 (4H, m, CH 2 CH 2 ); 1.80-2.00 (4H, m, N (CH 2 ) 2 ); 2.60-2.73 (2H, m, NCH 2 ); 3.80-3.92 (2H, m, HCH 2 ; 5.60 (2H, d, CH 2 , J 3.3 Hz); 6.96-8.54 (13H, m, arom H); 8.68 (2H, broad s, NH). Found,%: C 79.89; H 6.75; N 13.36. C 28 H 28 N 4. Calculated,%: C 79.97; H 6 , 71; N, 13.32.

Исследование хемосенсорных свойствThe study of chemosensory properties

Методы исследования. Оценку сенсорной способности соединения I проводили по данным спектров флуоресценции в области локальной флуоресценции антрацена. Для этого к раствору соединения I (с=5×10-7 моль/л) добавляли расчетный пятикратный мольный избыток трифторуксусной кислоты, или ацетата металла (Zn2+, Cd2+, Cu2+,Research Methods. Assessment of the sensory ability of compound I was carried out according to the fluorescence spectra in the region of local fluorescence of anthracene. For this, a calculated five-fold molar excess of trifluoroacetic acid or metal acetate (Zn 2+ , Cd 2+ , Cu 2+ , was added to a solution of compound I (c = 5 × 10 -7 mol / L)

Со2+, Ni2+, Pb2+, Hg2+), или их смеси и перемешивали раствор до полного растворения соли. Затем проводили съемку спектров флуоресценции на длине волны

Figure 00000003
флуор=414 нмWith 2+ , Ni 2+ , Pb 2+ , Hg 2+ ), or mixtures thereof, and the solution was stirred until the salt was completely dissolved. Then, fluorescence spectra were recorded at a wavelength
Figure 00000003
fluor = 414 nm

(

Figure 00000004
возб=360 нм): исходного раствора и растворов, содержащих помимо соединения I другие катионы. Съемка спектров люминесценции проводилась на спектрофлуориметре Hitachi 650-60.(
Figure 00000004
exc = 360 nm): stock solution and solutions containing, in addition to compound I, other cations. The luminescence spectra were recorded on a Hitachi 650-60 spectrofluorimeter.

Расчет относительного изменения интенсивности флуоресценции проводили по формуле: ОИИФ=I/I0, гдеThe calculation of the relative change in fluorescence intensity was carried out according to the formula: OIIF = I / I 0 , where

I0 - исходная интенсивность флуоресценции раствора соединения I;I 0 is the initial fluorescence intensity of the solution of compound I;

I - интенсивность флуоресценции раствора соединения I после добавления пятикратного мольного избытка катиона.I is the fluorescence intensity of the solution of compound I after adding a five-fold molar excess of the cation.

Результаты испытанийTest results

Исследование спектральных свойств амина I выявило его высокую сенсорную активность по отношению к катионам Н+.A study of the spectral properties of amine I revealed its high sensory activity with respect to H + cations.

Хемосенсор I вследствие проявления РЕТ-эффекта обладает весьма слабой флуоресценцией антраценового типа в нейтральных растворах ацетонитрила при возбуждении светом

Figure 00000003
возб.=360 нм (три индивидуальных максимума в области 390-440 нм и плечо 460-470 нм). В спектре испускания этого соединения также наблюдается полоса при 470-600 нм, соответствующая образованию эксимера.Chemosensor I due to the manifestation of the PET effect has a very weak fluorescence of anthracene type in neutral solutions of acetonitrile when excited by light
Figure 00000003
exc. = 360 nm (three individual maxima in the region of 390-440 nm and a shoulder of 460-470 nm). The emission spectrum of this compound also shows a band at 470-600 nm, corresponding to the formation of an excimer.

Комплексообразование с различными катионами за счет использования электронной плотности атомов азота существенно видоизменяет термодинамику РЕТ-эффекта, что приводит к изменению интенсивности флуоресценции. Добавление ацетатов Cu2+, Со2+, Ni2+, Pb2+, Hg2+ к раствору сенсора I вызывает незначительное затухание интенсивности флуоресценции, тогда как ионы H+ резко увеличивают интенсивность флуоресценции (I/I0=480) (см. чертеж).Complexation with various cations through the use of the electron density of nitrogen atoms substantially modifies the thermodynamics of the PET effect, which leads to a change in the fluorescence intensity. The addition of acetates Cu 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Pb 2+ , Hg 2+ to the solution of sensor I causes a slight attenuation of the fluorescence intensity, while H + ions sharply increase the fluorescence intensity (I / I 0 = 480) (cm .Drawing).

Селективность данного сенсора была показана при добавлении к исходному раствору амина I смеси катионов: Н+, Zn2+, Cd2+, Cu2+, Co2+, Ni2+, Pb2+, Hg2+ (каждый из катионов был взят в пятикратном мольном избытке относительно соединения I). В этом случае происходит увеличение относительной интенсивности флуоресценции (разгорание) в 470 раз. Как видно, отклонение интенсивности флуоресценции раствора соединения I с добавлением смеси катионов (H+, Zn2+, Cd2+, Cu2+, Co2+, Ni2+, Pb2+, Hg2+) от раствора соединения I с добавлением только трихлоруксусной кислоты (Н+) является незначительным и свидетельствует о высокой избирательности данного флуоресцентного хемосенсора по отношению к ионам Н+. Добавления триэтиламина, взятого в эквивалентном количестве (по отношению к добавленной кислоте), к кислому ацетонитрильному раствору амина I приводит к полному восстановлению исходной интенсивности флуоресценции, что свидетельствует об обратимости процесса протонирования сенсора I и возможности его повторного использования.The selectivity of this sensor was shown when a mixture of cations was added to the initial amine I solution: H + , Zn 2+ , Cd 2+ , Cu 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Pb 2+ , Hg 2+ (each of the cations was taken in a five-fold molar excess relative to compound I). In this case, there is an increase in the relative fluorescence intensity (flaring up) by 470 times. As can be seen, the deviation of the fluorescence intensity of the solution of compound I with the addition of a mixture of cations (H + , Zn 2+ , Cd 2+ , Cu 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Pb 2+ , Hg 2+ ) from the solution of compound I with the addition of trichloroacetic acid (H + ) is negligible and indicates a high selectivity of this fluorescent chemosensor with respect to H + ions. The addition of triethylamine, taken in an equivalent amount (relative to the added acid), to the acid acetonitrile solution of amine I leads to a complete restoration of the initial fluorescence intensity, which indicates the reversibility of the protonation of sensor I and the possibility of its reuse.

Проведенные исследования показали, что 2-(9-антрилметил)амино-1-[2-(1-пирролидинил)этил]бензимидазол (I) является высокочувствительным селективным флуоресцентным сенсором на катионы H+.Studies have shown that 2- (9-anthrylmethyl) amino-1- [2- (1-pyrrolidinyl) ethyl] benzimidazole (I) is a highly sensitive selective fluorescent sensor for H + cations.

Claims (1)

2-(9-Антрилметил)амино-1-[2-(1-пирролидинил)этил]бензимидазол формулы I
Figure 00000005
2- (9-Antrylmethyl) amino-1- [2- (1-pyrrolidinyl) ethyl] benzimidazole of the formula I
Figure 00000005
RU2008122666/04A 2008-06-04 2008-06-04 2-(9-anthrylmethyl)amino-1[2-(1-pyrrolidinyl)ethyl]benzimidazole-fluorescent chemosensor on h+cations RU2371434C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122666/04A RU2371434C1 (en) 2008-06-04 2008-06-04 2-(9-anthrylmethyl)amino-1[2-(1-pyrrolidinyl)ethyl]benzimidazole-fluorescent chemosensor on h+cations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122666/04A RU2371434C1 (en) 2008-06-04 2008-06-04 2-(9-anthrylmethyl)amino-1[2-(1-pyrrolidinyl)ethyl]benzimidazole-fluorescent chemosensor on h+cations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2371434C1 true RU2371434C1 (en) 2009-10-27

Family

ID=41353112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008122666/04A RU2371434C1 (en) 2008-06-04 2008-06-04 2-(9-anthrylmethyl)amino-1[2-(1-pyrrolidinyl)ethyl]benzimidazole-fluorescent chemosensor on h+cations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2371434C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443690C1 (en) * 2010-12-13 2012-02-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Образования И Науки Российской Федерации 2-(9-anthrylmethyl)amino-1-[3-(dimethylamino)propyl]benzimidazole, having properties of fluorescent chemosensor for h+ cations
RU2703227C1 (en) * 2018-07-04 2019-10-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФГБУН ФИАН) Sensor luminescent material, method of its production and method for determination of water content in analyzed liquid

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443690C1 (en) * 2010-12-13 2012-02-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Образования И Науки Российской Федерации 2-(9-anthrylmethyl)amino-1-[3-(dimethylamino)propyl]benzimidazole, having properties of fluorescent chemosensor for h+ cations
RU2703227C1 (en) * 2018-07-04 2019-10-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФГБУН ФИАН) Sensor luminescent material, method of its production and method for determination of water content in analyzed liquid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Georgiev et al. Design and synthesis of pH-selective fluorescence sensing PAMAM light-harvesting dendrons based on 1, 8-naphthalimides
Georgiev et al. A pH sensitive and selective ratiometric PAMAM wavelength-shifting bichromophoric system based on PET, FRET and ICT
US8835000B2 (en) High-density fluorescent dye clusters
CN111263751A (en) Water-soluble compounds having aggregation-induced emission properties
Georgiev et al. Selective ratiometric pH-sensing PAMAM light-harvesting dendrimer based on Rhodamine 6G and 1, 8-naphthalimide
Cheng et al. Intramolecular fluorescence resonance energy transfer in a novel PDI–BODIPY dendritic structure: Synthesis, Hg2+ sensor and living cell imaging
Fang et al. An excited-state intramolecular proton transfer (ESIPT)-based aggregation-induced emission active probe and its Cu (II) complex for fluorescence detection of cysteine
Grabchev et al. Metal ions and protons sensing properties of new fluorescent 4-N-methylpiperazine-1, 8-naphthalimide terminated poly (propyleneamine) dendrimer
Yordanova et al. New detectors for metal cations and protons based on PAMAM dendrimers modified with 1, 8-naphthalimide units
EP3110874B1 (en) Poly-benzimidazole with pyrene and anthracene flourophore
Lasitha et al. Orange red emitting naphthalene diimide derivative containing dendritic wedges: aggregation induced emission (AIE) and detection of picric acid (PA)
Dodangeh et al. Functionalization of PAMAM dendrimers with curcumin: Synthesis, characterization, fluorescent improvement and application on PET polymer
Zatsikha et al. Functionalized bispyridoneannelated BODIPY–Bright long-wavelength fluorophores
Rivas et al. Towards understanding the design of dual-modal MR/fluorescent probes to sense zinc ions
Mathivanan et al. Substitution dependent multi-color AIE behavior and ESIPT active ADA type triphenylamine supported bis unsymmetrical azine derivatives and their antibacterial activity
Zhu et al. Conjugated polyelectrolytes with guanidinium side groups. Synthesis, photophysics and pyrophosphate sensing
RU2371434C1 (en) 2-(9-anthrylmethyl)amino-1[2-(1-pyrrolidinyl)ethyl]benzimidazole-fluorescent chemosensor on h+cations
Zhang et al. Reusable colorimetric and fluorescent chemosensors based on 1, 8-naphthalimide derivatives for fluoride ion detection
El-Sedik et al. Synthesis, absorption and fluorescence properties of N-triazinyl derivatives of 2-aminoanthracene
Frade et al. Synthesis of short and long-wavelength functionalised probes: amino acids' labelling and photophysical studies
CN104017222B (en) Dendritic polymer with periphery modified aggregation-induced emission enhanced chromophore and preparation method and application thereof
Zeng et al. The synthesis of two novel neutral receptors and their anion binding properties
CN114394978B (en) Nitric oxide light-activated fluorescent probe and preparation method and application thereof
US20190338080A1 (en) Dendrimeric metallacrowns
Makki et al. Design and synthesis of a new fluorescent tripod for chemosensor applications

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100605